Penentuan parameter 3D printing berdasarkan uji sifat mekanik dari hasil cetakan Filamen PLA

Abstract

Seiring dengan kemajuan teknologi, semakin bertambah jumlah perusahaan yang menggunakan mesin 3D printing berteknologi FDM untuk keperluan bisnis ataupun pribadi. Hal ini mendukung penggunaan bahan polimer yang berlebihan, spesifiknya material PLA. Berdasarkan dari literatur diketahui bahwa produksi material PLA telah mencapai sekitar 293.000 ton pada tahun 2019. Saat ini telah ditemukan pengolahan limbah PLA menjadi filamen PLA kembali (rPLA). Filamen rPLA telah dipasarkan, namun informasi terkait pengaturan parameter 3D printing dan nilai dari sifat mekaniknya masih terbatas sehingga pemanfaatannya belum dapat diketahui dengan jelas. Perancangan eksperimen dengan metode Taguchi digunakan dalam penentuan parameter proses mesin cetak 3D. Penentuan respon, faktor, dan level faktor dipertimbangkan melalui literatur dan percobaan awal. Sebanyak lima (5) faktor yang diteliti, yaitu: jenis material, extrusion temperature, layer height, printing speed, dan fan speed. Sementara itu, terdapat empat (4) variabel respon, yaitu: kekuatan tarik maksimum, kekuatan luluh, modulus elastisitas, dan kekerasan shore. Nilai respon dianalisis menggunakan metode response graph dan ANOVA. Hasil ANOVA menunjukkan bahwa jenis material dan layer height memiliki pengaruh yang signifikan terhadap seluruh respon sifat mekanik. Sementara itu, hasil response graph menunjukkan bahwa material PLA non daur ulang masih lebih unggul terhadap keempat respon sifat mekanik yang diteliti dibandingkan PLA daur ulang. Lalu, parameter layer height sebesar 0,1 mm direkomendasikan untuk seluruh respon.